梧州2025学年度第二学期期末教学质量检测高三化学

1、用图示装置及药品制备有关气体，其中能达到实验目的的是(       )

A．A

B．B

C．C

D．D

2、铁及其氧化物是日常生活生产中应用广泛的材料，请回答下列问题：

（1）基态铁原子的价电子排布式为_________。

（2）Fe3+、Co3+与N3+、CN-等可形成络合离子。

①C、N、O中第一电离能最大的为________，其原因是_____________________。

②K3[Fe(CN)6]可用于检验Fe2+，1mol K3[Fe(CN)6]中含有σ键的数目为________________。

（3）铁的另一种配合物Fe(CO)x的中心原子价电子数与配体提供的电子数之和为18，则x=_____。已

知该配合物的熔点为-20.5 ℃，沸点为103℃，易溶于CCl4，据此可以判断Fe(CO)x晶体属于_____________（填晶体类型）。

（4）金属铁晶体中原子采用_________堆积，铁晶体的空间利用率为______（用含π的式子表示）。

（5）某种离子型铁的氧化物晶胞如图所示，它由A、B 方块组成。则该化合物中Fe2+、Fe3+、O2-的个数比为_______________（填最简整数比）；已知该晶体的密度为d g·cm-3，阿伏加德罗常数的值为NA，则晶胞参数a为_______________nm（用含d和NA的代数式表示）。

3、工业制钛白粉产生的废液中含有大量FeSO4、H2SO4和少量Fe2(SO4)3、TiOSO4，可利用酸解法生产补血剂乳酸亚铁。其生产流程如下：

已知：TiOSO4可溶于水，在水中电离为TiO2+和SO42-。请回答下列问题：

（1）写出TiOSO4水解生成钛酸H4TiO4的离子方程式__________________________。步骤①中加入足量铁屑的目的是______________。

（2）工业上由H4TiO4可制得钛白粉TiO2。TiO2直接电解还原法（剑桥法）生产钛 是一种较先进的方法，电解质为熔融的CaCl2，原理如图所示，阴极的电极反应为_______________。

（3）步骤②的离子方程式是____________________________，所得副产品主要 是__________（填化学式）。

（4）步骤④的结晶过程中必须控制一定的真空度，原因是_____________________。

（5）乳酸可由乙烯经下列步骤合成：

上述合成路线的总产率为60%，乳酸与碳酸亚铁反应转化为乳酸亚铁晶体的产率为90%，则生产468 kg乳酸亚铁晶体（M＝234 g/mol）需要标准状况下的乙烯________m3。

4、化学学习活动小组学习了铁铜化合物知识后，查阅资料，积极思考，提出了一系列问题，请予以解答：

（1）氯化亚铜（CuCl）是重要的化工原料，工业上常通过下列反应制备CuCl：

2CuSO4＋Na2SO3＋2NaCl＋Na2CO3=2CuCl↓＋3Na2SO4＋CO2↑

查阅资料可得，CuCl可以溶解在FeCl3溶液中，请写出该反应的离子方程式是___________；

（2） 已知：Cu2O在酸溶液中发生歧化反应：Cu2O+2H+=Cu2++Cu +H2O

现将一定量混合物（Fe2O3、Cu2O、CuCl、Fe）溶解于过量稀盐酸中，反应完全后，得到W（包括溶液和少量剩余固体），此时溶液中一定含有的阳离子_________________（用离子符号表示）；继续往W中通入足量的氯气，不断搅拌，充分反应，溶液中哪些离子的物质的量一定有明显变化________________（用离子符号表示）；不通入气体，改往W中加入过量铁粉，过滤，调pH约为7，加入淀粉KI溶液和H2O2，溶液呈蓝色并有红褐色沉淀生成。当消耗2mol I-时，共转移3 mol电子，该反应的离子方程式是_____________________。

5、砷(As)是第四周期第V A族元素，用化学用语回答问题：

(1)砷的最高价氧化物对应的水化物化学式是   _________,气态氢化物的稳定性ASH3________(填写“大于”或“小于”)NH3。

(2)砷在自然界中主要以硫化物形式（如雄黄As4S4、雌黄As2S3等)存在。雄黄和雌黄的转换关系如图1所示：

①气体物质a是   _____________(填化学式)。

②第I步反应的离子方程式是_________________________________。

(3)Na2HAsO3溶液呈碱性，原因是_______________(用离子方程式表示)，该溶液中c(H2AsO3-)______ c(AsO33-)   (填“>”、“<”或“=”)。

(4)某原电池装置如图2所示，电池总反应为AsO43-++2I-+H2O AsO33-+I2+ 2OH-。当P池中溶液由无色变蓝色时，正极上的电极反应式为_________；当电流计指针归中后向Q中加入一定量的NaOH，电流计指针反向偏转，此时P中的反应式是__________________。

6、A、B、C、D、E五种短周期主族元素，原子序数依次增大，其中C、D、E同周期，A、C同主族，B、E同主族，B元素的原子最外层电子数是次外层电子数的三倍，又知A单质是密度最小的气体。

请回答下列问题：

（1）元素C在周期表中的位置______________________________。

（2）A、C、E以原子个数比1∶1∶1形成化合物X，其电子式为_________________。

（3）B、E对应简单氢化物稳定性的大小顺序是（用分子式表示） ________________。

（4）若D是非金属元素，其单质在电子工业中有重要应用，请写出其氧化物溶于强碱溶液的离子方程式：___________________________________________。

7、碳、镁、镍在工业生产和科研领域有广泛用途。请回答下列问题：

（1）基态碳原子中，能量最高的电子所占用的能级符号为_________；该能级中原子轨道的电子云形状为______________________。

（2）从石墨中可剥离出由单层碳原子构成的石墨烯，石墨烯中碳原子和共价键的数目之比为________。

（3）Mg2+能形成多种配合物和配离子，如Na4[Mg(PO3)4]、Mg[EDTA]2- EDTA的结构简式为（）等。

①PO3-的立体构型为____________，其中心原子的杂化轨道类型为__________，其中杂化轨道的作用为__________________________。

②是常用的分析试剂。其中位于同周期的三种基态原子第一电离能由小到大的顺序为________________（用元素符号表示）；这三种元素形成的一种离子与CS2互为等电子体，该离子符号为_____________。

（4）晶体镁的堆积模型为____________；其中镁原子的配位数为______________。

（5）碳、镁、镍形成的某晶体的晶胞结构如图所示。若晶体密度为ρg·cm-1，阿伏伽德罗常数的值为NA，则晶胞参数a=___________pm（用代数式表示）。

8、我国产铜主要取自黄铜矿(CuFeS2)，随着矿石品味的降低和环保要求的提高，湿法炼铜的优势日益突出。该工艺的核心是黄铜矿的浸出，目前主要有氧化浸出、配位浸出和生物浸出三种方法。

I．氧化浸出

（1）在硫酸介质中用双氧水将黄铜矿氧化，测得有SO42-生成．

①该反应的离子方程式为____________。

②该反应在25-50℃下进行，实际生产中双氧水的消耗量要远远高于理论值，试分析其原因为____________。

Ⅱ.配位浸出

反应原理为：CuFeS2+NH3•H2O+O2+OH-→Cu(NH3)O42++Fe2O3+SO42-+H2O(未配平)

（2）为提高黄铜矿的浸出率，可采取的措施有____________(至少写出两点)．

（3）为稳定浸出液的pH，生产中需要向氨水中添加NH4C1，构成NH3·H2O-NH4Cl缓冲溶液．某小组在实验室对该缓冲体系进行了研究：25℃时，向amol/L的氨水中缓慢加入等体积0.02mol/L的NH4C1溶液，平衡时溶液呈中性．则NH3·H2O的电离常数Kb=____________(用含a的代数式表示)；滴加NH4C1溶液的过程中水的电离平衡____________(填“正向”、“逆向”或“不”)移动．

Ⅲ.生物浸出

在反应釜中加入黄铜矿、硫酸铁、硫酸和微生物，并鼓入空气，黄铜矿逐渐溶解，反应釜中各物质的转化关系如图所示。

（4）在微生物的作用下，可以循环使用的物质有____________(填化学式)，微生物参与的离子反应方程式为____________(任写一个)。

（5）假如黄铜矿中的铁元素最终 全部转化为Fe3+，当有2mol SO42-生成时，理论上消耗O2的物质的量为____________。

9、聚乳酸)是一种新型生物降解材料，可用于包装食品。某化学兴趣小组利用化学解聚方法，由废旧聚乳酸餐盒制得高纯乳酸钙。

已知：乳酸是淡黄色黏性液体，与乙醇、水混溶；乳酸钙是白色粉末，溶于冷水，易溶于热水，不溶于乙醇、丙酮等有机溶剂。

I．废旧聚乳酸材料的解聚

①分别取一定量的NaOH、无水乙醇和白色聚乳酸餐盒碎片，装入锥形瓶，加热解聚；

②待反应完毕，向锥形瓶中加入少量浓盐酸，然后加热浓缩，得到淡黄色黏稠状液体和少量白色不溶物；

③往②中所得混合物加人20mL无水乙醇并搅拌均匀，静置、过滤，弃去白色不溶物。

(1)步骤①所用装置如图所示，其中冷凝管的作用是______．写出聚乳酸在碱性条件下解聚的化学方程式_________．

(2)步骤②中，加入浓盐酸的目的是_______．为避免浓缩过程发生暴沸，可以加入_______．

(3)步骤③加入20mL无水乙醇的作用是________．

II．乳酸钙的制备

④将氢氧化钙粉末分批加人③中所得滤液，控制最终溶液的pH约为7，过滤；

⑤取滤液于烧杯，冰水浴下剧烈搅拌，同时加人40mL物质X，析出白色固体；

⑥过滤，收集沉淀物，烘干，称重为5.8g．

(4)“控制最终溶液的pH约为7”时，需用蒸馏水润湿pH试纸后再测量溶液的pH，其原因是________．

(5)步骤⑤中，所加“物质X”可能是_________．

A．石灰水B．盐酸C．丙酮D．乳酸

(6)若步骤④所加氢氧化钙粉末的质量为2.1g，则该实验的产率＝_________．(结果保留3位有效数字；M氢氧化钙＝74 g·mo-1，M乳酸钙=218g·mol-1)．

10、硝酸铁具有较强的氧化性，易溶于水，乙醇等，微溶于浓硝酸。可用于金属表面化学抛光剂。

(1)制备硝酸铁

取100mL 8mol· L-1硝酸于a中，取 5.6g铁屑于b中，水浴保持反应温度不超过70℃。

①b中硝酸与铁屑混合后，铁屑溶解，溶液变黄色，液面上方有红棕色气体。写出b中发生反应的离子方程式：_______。

②若用实验制得的硝酸铁溶液，获取硝酸铁晶体，应进行的操作是：将溶液小心加热浓缩、_________、___________，用浓硝酸洗涤、干燥。

(2)探究硝酸铁的性质。用硝酸铁晶体配制0.1mol·L-1硝酸铁溶液，溶液呈黄色，进行实验如下：

实验一：硝酸铁溶液与银反应：

i.测0.1mol·L-1硝酸铁溶液pH约等于1.6 。

ii.将5mL 0.1mol·L-1硝酸铁溶液加到有银镜的试管中，约1min银镜完全溶解。使银镜溶解的反应原理有两个反应：

a. Fe3+使银镜溶解 b. NO3-使银镜溶解

①证明Fe3+使银镜溶解，应辅助进行的实验操作是_________。

②用5mL __________溶液，加到有银镜的试管中，约1.2min银镜完全溶解。证明NO3-使银镜溶解。

③为进一步研究溶解过程，用5mLpH约等于1.6的0.05mol·L-1硫酸铁溶液，加到有银镜的试管中，约10min银镜完全溶解。

实验二：硝酸铁溶液与二氧化硫反应，用如图所示装置进行实验：

i.缓慢通入SO2，溶液液面上方出现红棕色气体，溶液仍呈黄色。

ii.继续持续通入SO2，溶液逐渐变为深棕色。

已知：Fe2++NO⇌[Fe(NO)]2+(深棕色)

④步骤i反应开始时，以NO3-氧化SO2为主，理由是：_________。

⑤步骤ii后期反应的离子方程式是__________。

(3)由以上探究硝酸铁的性质实验得出的结论是__________。

11、化学需氧量(chemical oxygen demand，简称COD)表示在强酸性条件下重铬酸钾氧化 1 L 污水中有机物所需的氧化剂的量，并换算成以氧气为氧化剂时，1 L水样所消耗O2的质量(mg·L-1)计算。COD小，水质好。某湖面出现赤潮，某化学兴趣小组为测定其污染程度，用 1.176 g K2Cr2O7固体配制成 100 mL溶液，现取水样20.00 mL，加入10.00 mL K2Cr2O7溶液，并加入适量酸和催化剂，加热反应2 h。多余的K2Cr2O7用0.100 0 mol·L-1Fe(NH4)2(SO4)2溶液进行滴定，消耗Fe(NH4)2(SO4)2溶液的体积如下表所示。此时，发生的反应是CrO72-+6Fe2＋+14H+=2Cr3＋+6Fe3++7H2O。(已知K2Cr2O7和有机物反应时被还原为 Cr3+，K2Cr2O7的相对分子质量为294)

(1)K2Cr2O7溶液的物质的量浓度为______mol·L-1。

(2)求该湖水的COD为______mg·L-1。

12、二氧化氯(ClO2)气体是一种高效消毒灭菌剂，但其稳定性较差，可转化为 NaClO2保存。分别利用吸收法和电解法两种方法得到较稳定的NaClO2。其工艺流程示意图如图所示：

已知：①纯ClO2易分解爆炸，一般用稀有气体或空气稀释到10%以下。

②长期放置或高于60℃时NaClO2易分解生成 NaClO3和 NaCl。

(1)通入空气的作用是_______

(2)方法1中，反应的离子方程式是_______。利用方法1制NaClO2时，温度不能超过20℃，可能的原因是_______。

(3)NaClO2的溶解度曲线如图所示，步骤3中从NaClO2溶液中获得NaClO2的操作是_______。

(4)为测定制得的晶体中NaClO2的含量，做如下操作：

①称取a克样品于烧杯中，加入适量蒸馏水溶解后加过量的KI晶体，再滴入适量的稀 H2SO4，充分反应。将所得混合液配成100mL待测溶液。

②移取25.00 mL待测溶液于锥形瓶中，用bmol·L-1Na2S2O3标准液滴定，至滴定终点。重复2次，测得消耗标准溶液的体积的平均值为c mL(已知：I2+2S2O→2I-+S4O)。样品中NaClO2的质量分数为_______(用含a、b、c的代数式表示)。在滴定操作正确无误的情况下，测得结果偏高，可能的原因是_______。

(5)NaClO2使用时，加入稀盐酸即可速得到ClO2。但若加入盐酸浓度过大，则气体产物中Cl2的含量会增大，原因是_______。

13、稀土在电子、激光、核工业、超导等诸多高科技领域有广泛的应用。钪(Sc)是一种稀土金属，利用钛尾矿回收金属钪和草酸的工艺流程如图1所示。

回答下列问题：

已知：①是“沉钪”过程中与氯化物形成的复盐沉淀，在强酸中部分溶解。

②“脱水除铵”是复盐沉淀的热分解过程。

③25℃时，部分物质的相关信息如下表所示：

回答下列问题：

(1)“焙烧”过程生成的化学方程式为_______。

(2)含钪元素的微粒与、pH的关系如图2所示，用氨水调节溶液的pH值，控制pH的范围是的理由是_______。

(3)“脱水除铵”过程中固体质量与温度的关系如图3所示，其中在380~400℃过程中会有白烟冒出，保温至无烟气产生，即得到，产生的白烟是_____(填化学式)，由图3中数据可得_____。

(4)已知水解生成ScOF.流程中“沉钪”后“脱水除铵”可制得纯度很高的，其原因是_______。

(5)“置换”过程需要在氩气做保护气、高温条件下进行，发生反应的化学方程式为_______。

(6)将1.8 mol 加到1L含有0.12 mol/L的废水中。发生反应的离子方程式为，25℃时，该反应的平衡常数K=_______，滤饼经浓硫酸处理后的“沉淀”是_______(填化学式)。